嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌密度系統(tǒng)afeR與gph基因功能的研究
發(fā)布時間:2021-10-24 03:59
生物冶金是利用微生物或者微生物的代謝反應(yīng)產(chǎn)物對礦石化學(xué)氧化或者生物氧化作用,使得礦石中難溶金屬化合物以離子的形式溶浸到溶液中,再利用后續(xù)工藝回收金屬的一種技術(shù)。嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.ferrooxidans)是生物冶金過程中研究最為廣泛的模式菌株。該菌是一種好氧化能自養(yǎng)細(xì)菌,可通過氧化Fe2+或還原態(tài)硫獲得能量進(jìn)行生長,存在于酸性礦山及含鐵或硫的酸性環(huán)境中,被廣泛應(yīng)用于生物浸礦、工業(yè)廢棄物中金屬的回收、重金屬污染的生物治理領(lǐng)域。群體感應(yīng)(quorum sensing,QS)是一種細(xì)胞間的信息交流過程。當(dāng)微生物群落周圍的細(xì)胞密度和物種發(fā)生變化時,細(xì)菌能夠集體改變行為,使細(xì)菌在低細(xì)胞密度(low cell density,LCD)和高細(xì)胞密度(high cell density,HCD)兩種不同的基因表達(dá)狀態(tài)之間切換。研究發(fā)現(xiàn),密度感應(yīng)系統(tǒng)廣泛分布于革蘭氏陰性菌中并且在許多生物過程發(fā)揮重要調(diào)控作用,例如:生物膜形成、毒力因子分泌、生物發(fā)光、抗生素的產(chǎn)生、孢子形成和DNA攝取等。研究表明,A.ferrooxidans中存在兩套...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1典型的革蘭氏陽性細(xì)菌雙組份型QS系統(tǒng)??Figure?1-1?The?model?of?Gram-positive?two-component-type?quorum-sensing??sstem??
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??如圖1-2所示,包含/wx/、/?xR基因,其中LuxI編碼基因可產(chǎn)生;呓z氨酸??內(nèi)酯(AHL),LuxR合成轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白。當(dāng)信號分子合成之后可以通過自由擴散??的方式通過細(xì)胞,信號分子得到一定濃度之后可以和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的LuxR受體蛋白??相結(jié)合,形成的復(fù)合物可以作為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,與下游特定基因的啟動子進(jìn)行結(jié)??合,從而可以激活或者抑制基因的表達(dá),以此來應(yīng)對環(huán)境條件的改變。與此同時,??此復(fù)合物同樣可以激活信號分子合成基因的表達(dá),形成正反饋調(diào)節(jié),以刺激產(chǎn)生??更多的信號分子。??舍?*???▲金▲?*???舎命?會?金參金參????金??????金?????金????????t????Luxl?(^^uxR^)??暴??^??Target?Genes??(LuxR?)?I?^??圖1-2革蘭氏陰性細(xì)菌中典型的LuxIR型密度感應(yīng)系統(tǒng)(Whitehead?e?a/,2001)??Figure?1-2?A?canonical?Gram-negative?LuxIR-type?quorum-sensing?system??在革蘭氏陰性菌中,大多數(shù)細(xì)菌含有LuxI型合成酶,可以產(chǎn)生不同類型的??酰化高絲氨酸內(nèi)酯AHLs(Case?et?al.,?2008),后者有一個核心N-;呓z氨酸內(nèi)??酯環(huán)和數(shù)量區(qū)間在4-18范圍內(nèi)變動的;湥ǎ牵幔欤欤铮鳎幔?etal.,?2011)。酰基鏈的長??度與信號分子穩(wěn)定性有關(guān),可能對信號動力學(xué)有影響(von?Bodman?et?al.,?2008)。??AHLs是一種水溶性分子,可以自由的通過細(xì)胞膜,并且這種信號分子具有酸穩(wěn)??定性,
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??acvl-ACP??〇?〇??-—■—■?—-j。蓿螅迹蓿福颍牛??3/?c/:rx^??i,??圖1-3酸化高絲氨酸內(nèi)醋信號分子的產(chǎn)生過程(Schaefera/,?1996)??Figure?1-3?Generation?process?of?AHLs?signal?molecule??革蘭氏陰性細(xì)菌一般使用LuxR型受體,LuxR型蛋白可以結(jié)合同源的AHL??自誘導(dǎo)分子形成復(fù)合物,進(jìn)而結(jié)合下游特異性靶基因啟動子調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。??LuxR蛋白包含兩個功能域:氨基端配體結(jié)合域和一個羧基端DNA結(jié)合域(Smith,??2006)。氨基末端結(jié)構(gòu)域可以與自誘導(dǎo)分子結(jié)合,銨基末端結(jié)構(gòu)域是DNA結(jié)合和??轉(zhuǎn)錄激活所必需的(Swem,2009,Zhang,2002),每個LuxR同源物的羧基末端結(jié)構(gòu)??域均包含髙度保守的螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋基序,該基序負(fù)責(zé)與DNA結(jié)合。在每種情??況下,LuxR型蛋白都結(jié)合一個類似的稱為“?lux-box”的DNA啟動子元件,丨ux-??box是一個20nt的回文DNA序列,位于特定靶基因轉(zhuǎn)錄起始位點上游大約-40??bp?處(Engebrechtetal.,1983,Engebrecht?&Silverman,1984,Stevens?etal”?1994)。??目前,四種全長LuxR型受體的結(jié)構(gòu)己經(jīng)得到解析O/me為c/w??和?圓?sp.?NGR234?的?TraR(Vannini,?2002,Zhang,2002),oerwg/wxw?的??QscR(Lintz?et?al.,?2011),此外尸從的?LasR(Bottomley?et?al.,?2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物冶金技術(shù)的發(fā)展及其在黃金行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 郝福來. 黃金. 2019(05)
[2]難處理金礦預(yù)處理技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 雷占昌,虞潔,馬紅蕊. 現(xiàn)代礦業(yè). 2014(05)
[3]生物冶金的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 溫建康. 中國有色金屬. 2008(10)
[4]生物冶金中的微生物及其作用[J]. 李宏煦,王淀佐. 有色金屬. 2003(02)
[5]細(xì)菌氧化難浸金礦石的礦物學(xué)研究探討[J]. 楊洪英,楊立,魏緒鈞. 有色金屬. 2000(01)
本文編號:3454531
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1典型的革蘭氏陽性細(xì)菌雙組份型QS系統(tǒng)??Figure?1-1?The?model?of?Gram-positive?two-component-type?quorum-sensing??sstem??
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山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??acvl-ACP??〇?〇??-—■—■?—-j。蓿螅迹蓿福颍牛??3/?c/:rx^??i,??圖1-3酸化高絲氨酸內(nèi)醋信號分子的產(chǎn)生過程(Schaefera/,?1996)??Figure?1-3?Generation?process?of?AHLs?signal?molecule??革蘭氏陰性細(xì)菌一般使用LuxR型受體,LuxR型蛋白可以結(jié)合同源的AHL??自誘導(dǎo)分子形成復(fù)合物,進(jìn)而結(jié)合下游特異性靶基因啟動子調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。??LuxR蛋白包含兩個功能域:氨基端配體結(jié)合域和一個羧基端DNA結(jié)合域(Smith,??2006)。氨基末端結(jié)構(gòu)域可以與自誘導(dǎo)分子結(jié)合,銨基末端結(jié)構(gòu)域是DNA結(jié)合和??轉(zhuǎn)錄激活所必需的(Swem,2009,Zhang,2002),每個LuxR同源物的羧基末端結(jié)構(gòu)??域均包含髙度保守的螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋基序,該基序負(fù)責(zé)與DNA結(jié)合。在每種情??況下,LuxR型蛋白都結(jié)合一個類似的稱為“?lux-box”的DNA啟動子元件,丨ux-??box是一個20nt的回文DNA序列,位于特定靶基因轉(zhuǎn)錄起始位點上游大約-40??bp?處(Engebrechtetal.,1983,Engebrecht?&Silverman,1984,Stevens?etal”?1994)。??目前,四種全長LuxR型受體的結(jié)構(gòu)己經(jīng)得到解析O/me為c/w??和?圓?sp.?NGR234?的?TraR(Vannini,?2002,Zhang,2002),oerwg/wxw?的??QscR(Lintz?et?al.,?2011),此外尸從的?LasR(Bottomley?et?al.,?2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物冶金技術(shù)的發(fā)展及其在黃金行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 郝福來. 黃金. 2019(05)
[2]難處理金礦預(yù)處理技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 雷占昌,虞潔,馬紅蕊. 現(xiàn)代礦業(yè). 2014(05)
[3]生物冶金的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 溫建康. 中國有色金屬. 2008(10)
[4]生物冶金中的微生物及其作用[J]. 李宏煦,王淀佐. 有色金屬. 2003(02)
[5]細(xì)菌氧化難浸金礦石的礦物學(xué)研究探討[J]. 楊洪英,楊立,魏緒鈞. 有色金屬. 2000(01)
本文編號:3454531
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